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机械制造基础课堂教学论文机械制造基础课堂教学论文1《机械制造基础》课程教学中存在的问题分析1.1《机械制造基础》课程的教学内容和教学体系已日显陈旧原有的教学方法和教学手段与课程内容和课程体系的变化已难以保证在较少学时内完成教学大纲的要求，同时随着现代科学技术的发展有些内容已不适合在教学过程中应用，不利于培养学生创新思维和理论联系实际的能力。
1.《2机械制造基础》课程的教学方法落后灌输式的教学方法仍是教学过程中的单一方法，学生学习的主动性受到制约，学习的兴趣也会随之失去，因此学生对知识信息的采集量得不到足够的获取。
灌输式教学法是不利于培养高素质的创新型人才的一种教学方式。
2《机械制造基础》课程教学方法的改革2.1教学内容要不断更新，课程体系浅谈如何提高《机械制造基础》的课堂教学效果考书珍南京江宁职工培训中心，江苏南京211100要合理安排在设计课程体系时，可删减一些内容较陈旧的课程内容，教学内容在其他课程里讲授过的也可删减。
由于电脑在学生中普及率很高，所以可以教学内容上增加计算机辅助制造，让学生掌握现代化工业生产的新方法，学生可以提出新问题，利用课余时间学习研究形成新思路。
2.2改进教学方法和教学手段在教学过程中要采用启发式教学，通过激发学生独立思考和创新的意识，来帮助，引导和促进学生对知识的领悟。
通过启发式教学，有利于培养学生的创造性，调动学生的学习积极性。
而且还可以让学生巩固所学过的知识，帮助学生学会从多角度，多方位去思考问题。
在教学的过程中，要采取师生互动的教学方式，抛弃灌输式这种传统的教学模式。
教师方面要以引导为主，讲授为辅。
学生方面要做到自己思考在前，听老师讲授在后。
要多开展师生之间的互动和学生与学生之间的讨论，帮助学生积极思维，打开思路。
同时学生可以参加动手实践，教师参加讨论，对重点、难点处做讲解，最后进行总结。
这样就更有利于取得意想不到的效果。
同时，在教学过程中要重视“绪论”教学，有利于提高教学质量。
×××机械工程系本科课程论文课程名称：_______ 机械制造技术基础____专业年级：________ ×××××学号：__________ ×××××学生姓名：______ ×××_________论文题目：____ 高速加工机床的设计与应用___ 成绩：____ _____________指导教师：×××××××年×月××日高速加工机床的设计与应用××（××××机械设计制造及其自动化专业××××级）摘要：本文通过对高速加工机床设计与应用的一些基本知识的介绍，提出了对设计技术方案和加工工艺方法进行综合分析与评估是设计和应用高速加工机床的关键。
关键词：高速加工机床；高速电主轴单元；设计与应用引言高速加工机床是基于现代刀具、材料的发展，为满足航空、航天、汽车和模具等行业的发展需要而在数控铣床、加工中心的基础上发展起来的的高效、高性能加工机床。
因此，它的基本特征不仅是切削速度高（是常规切削速度的5-10倍），进给/ 快移速度快（达40m/min 至180m/min）,加减速大（现多为1g 至2g），而且还包含刀具或工件交换时间短（在数秒至1秒内）以及常常具有多轴联动功能等特点。
1 高速加工机床的优点高速加工机床具有诸多优点，第一，生产率高，材料去除率是常规切削加工机床的3~6倍，从而可大大缩短零件的加工时间和制造周期；第二，切削力比常规速度时少30%~50%和约30%以上的切削热将被切削所带走，所以工件温升和变形少，有利于进行薄壁件的切削和提高加工精度；第三，由于切削速度高，切削过程中产生的强迫振动频率一般远离了机床工艺系统的固有频率，故切削过程更平稳，有利于提高加工表面的质量和刀具寿命，免掉许多费时费工的人工顺序作业；第四，许多机电产品所用的零部件，无论是单件或批量需求的，都可以在相应的高速加工机床上进行多工序复合加工甚至一次装夹实现全部加工。
机械设计制造及其自动化专业机械制图基础期末结课论文机械制图是机械学专业的重要基础课程。
学生通过学习机械制图课程，不仅可以掌握最基本的制图技术，还可以提升技能，为以后的机械设计、维修和检测等工作打基础。
本篇文章旨在介绍机械设计制造及其自动化专业机械制图基础课程的结课论文。
一、绪论机械制图是工程制图和图样识读的基础，是所有机械工程技术的基础。
制图技术的掌握对于机械工程师尤其重要。
借助计算机辅助设计软件，机械制图已经成为数字化设计的重要环节。
因此，掌握机械制图基础知识和软件使用技能对于今后从事机械制造、机械设计、机械维护和机械检测等相关工作的学生来说至关重要。
二、机械制图的基本概念机械制图包括机械构造图、装配图、工艺图、无界面图等，其中机械构造图是最基础的制图方式。
机械构造图一般包含多视图图，主要是利用三视图以及剖视图的方法表示物体的真实形状和尺寸。
同时，通过注释、标注等方式规定零部件的技术条件、公差、材料和加工要求等相关信息。
三、机械制图软件常见的机械制图软件有AutoCAD、Pro/Engineer、SolidWorks等。
AutoCAD是最常见的制图软件之一，可以完成基本的机械构造图的绘制，但是缺乏一些三维组装和动画效果。
Pro/Engineer和SolidWorks较为专业，功能更加强大。
它们不仅可以完成基本的机械构造图绘制，还可以进行三维组装和动画效果制作。
但由于技术门槛较高，因此需要耐心学习。
四、结课论文机械设计制造及其自动化专业机械制图基础课程的结课论文旨在测试学生的制图能力和制图软件使用技能。
主要包含两部分：制图任务和实验报告。
制图任务包括设定机械产品的基本参数，绘制机械构造图和装配图，并根据技术条件、公差、材料和加工要求等规定进行注释和标注。
实验报告主要是对完成制图任务所遇到的问题和解决方法进行总结和分析。
五、总结机械制图是机械学专业的基础课程之一，掌握机械制图基础知识和计算机辅助设计软件的使用技能对于今后从事机械制造、机械设计、机械维护和机械检测等相关工作的学生来说至关重要。
机械设计制造论文(5篇)机械设计制造论文(5篇)机械设计制造论文范文第1篇课程设计（CurriculumDesign）是高校某一课程的综合性实践教学环节。
一般是对该课程的理论和实践内容的综合性应用和考察，旨在使同学获得促进其迁移的进而促使同学全面进展的具有教育性阅历的方案和方案。
课程设计突破了课程局限于课堂教学中的界定，把积累、迁移、促进同学创新力量培育等多方面因素作为指标，是教育过程中不行或缺的重要环节。
机械制造技术基础课程设计是工科类院校机械专业针对《机械制造技术基础》这门课程绽开的综合性实践教学环节，该课程整合了机械加工方法、机床、刀具、夹具和工艺规程设计等原来分属多门课程的主要内容，其涵盖内容广、理论联系实际亲密，是在同学学习完理论基础课和机械专业基础课的基础上开设的一门综合性技术学科。
本课程设计则是在课程理论教学的基础上绽开的，是对同学理论学问进行考察、巩固和加深的特别好的实践环节，其目的是“培育同学把握机械零件的加工工艺过程所需要的机械制造技术学问，包括机床、夹具、刀具、量具等工艺装备的选择与使用，培育同学应用现代设计方法和手段解决工程实际问题的力量”。
课程设计的创新性改革是进行《机械制造技术基础》课程教学创新力量培育改革中不行或缺的一个环节。
二、课程设计主要内容通常，机械制造技术基础课程设计采纳理论教学、生产实习、课程设计分段实施，同学在经过72学时的理论基础课程学习后，由指导老师带领，深化合作企业进行为期一个月的生产实习。
通过观看和学习，进一步了解和熟识机械零件的典型加工和工艺过程，并在此过程中，对课堂学习所把握的理论学问进行反复加深、把握。
接下来，同学们返回学校，集中三周进行课程设计，对所学习的理论、实践学问加以应用。
本课程设计的主要内容按下面四个阶段进行：第一阶段，由指导老师下达设计任务，为同学供应零件图、设计要求，讲解设计过程及留意事项。
其次阶段，同学针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计，通过分析、争论、计算，确定毛坯结构和尺寸，并设计完成该零件的具体工艺规程，制作出工艺过程卡片及工序卡片。
关于机械基础方面的论文范文摘要：综上所述，可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求，传统的技术不仅生产、制造效率低，产品性能也不能保证，因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。
关键词：机电一体化;工程机械工程机械操作者需要掌握最先进的机电一体化技术，并且将其能够应用到实际工作中，这样才能够发挥机电一体化技术的优势，当然这也需要工程机械企业为操作者提供这样的机会。
现代工程机械行业已经进入到了机电一体化时代，该技术的应用，使得工程机械制操作更加的便利，产品性能更佳。
目前我国绝大多数企业都已经应用了机电一体化技术，随着该技术功能越加齐全，机电一体化技术会应用在更多的领域。
1机电一体化技术的优势首先，安全性能高。
工程机械中应用机电一体化技术之后，其所生产的产品通常都具有高的性能，同时功能齐全，既具备监视、报警功能，同时还具备自动保护功能。
设备运行过程中如果出现了异常情况，机电一体化产品可能进行自动保护，以此确保操作人员与设备不会受到严重的损伤，以此保证设备安全性。
其次，生产能力强。
工程机械中机电一体化设备，能够进行信息的自动处理，同时也能够进行自动控制，能够进行高精度的控制与高灵敏度的检测。
机电一体化设备具有控制系统，设备运行过程中，操作人员只要启动该系统，设备能够根据设计要求完成所有的规定性动作，这样不仅能够保证产品生产的效率，同时也能够保证产品的性能达到要求。
再加之，自动化技术的应用，使得机电一体化技术的应用价值更大。
再次，使用性能强。
机电一体化设备能够进行数字显示，同时还具有程序控制功能，这样就并不必设计过多的手柄以及按钮，操作起来十分方便。
另外，机电一体化技术能够进行重复动作，如果设备非常先进，还能够自动选择程序，大大减少了操作人员的工作量。
最后，应用范围广。
机电一体化设备融合了复合技术，也具有一定的复合功能，与其他技术相比，能够应用在更多的领域。
传统的技术通常是单技术、单功能，应用范围有限，机电一体化技术则完全与之相反，复合技术与复合功能，使得设备整体功能更加强大，能够完全满足用户的需求。
《机械制造基础》微课资源建设初探论文1微课的定义2《机械制造基础》微课资源的建设目的《机械制造基础》是高等职业技术学院机械类专业一门重要的、涉及面广、实践性强的技术技能课程，对应于机械加工工艺员、机床操作员等岗位。
课程涉及的资源信息庞大，内容形式多样，主要包括冷热加工方法的原理、工艺及设备，课程紧密联系工程实际，实践性强。
对于实践加工经验缺乏的学生来讲，该课程内容缺乏严密的逻辑性，略显枯燥难懂，很容易让学习者失去学习的兴趣和耐心。
在Web3.0迅猛发展的今天，笔者尝试着利用计算机、网络、多媒体等技术，为《机械制造基础》课程的学习者学习开发一系列的微课资源，使教学资源的展示变得更加短小、精致、生动、形象，使教学跨越时间、空间的限制，提高学习者的学习兴趣和学习效率，提高课程教学质量。
3《机械制造基础》微课资源建设的原则3.1以学生为本3.2突出“微”特性生活在Web3.0时代的学生，他们的注意力稳定性在变弱、持续注意力时间在变短、认知注意力呈现碎片化。
为适合碎片化学习、泛在学习等学习方式的需求，微课的核心要素“微视频”相对精品课、资源共享课中的视频时间更短（通常为5～15min），其容量也较小（不足百兆），有利于网络的传播和分享。
其教学设计必须严格遵循微型化原则，减少学习者的认知负担。
微课的教学与传统意义上的课堂讲解相比，其教学主题更突出，教学内容更具体、精炼，通常情况下一节微课只讲一个知识点，力求通过短小精悍的教学视频让学生学到最关键的知识。
3.3注重实效性高职类课程的培养目标是：在工学结合的基础上，培养适应当前市场需要，服务于社会生产、管理和服务，具备一技之长的高技能人才。
因此高职类微课资源建设一定要注重实效性。
理论讲授型微课应以知识点讲解为目标，切实解决教学重点、难点与关键点；实践演示型微课应注重程序性知识的传授，以全真（或仿真）工作任务驱动教学，拍摄时要充分利用校内、校外实训基地，构建真实的学习情境，清晰的展示操作要领与工作流程。
关于机械基础教学结课论文(2)机械基础的论文篇3浅谈提高中职学校机械基础教学的实效性机械基础课程是属于机械类专业中一项重要的技术性基础课程之一，其在学生的学习技术及专业课程中有着衔接作用，并且在具有较强的理论基础上还拥有非常强的实用性，这也是培养学生机械“实际工作能力、创新能力”等相关方面的重要流程，也为学生以后的专业课程学习创造了一定的基础。
但因为其课程有着“内容抽象、实践性强”的特点，增大了学生的学习难度。
一、探析目前中职学校机械基础课堂教学现况第一，现在大部分学生基础都很薄弱，并且学生还有一定的畏难情绪。
事实上，中职学生大部分都是经过中考或高考失败的学生，有些学生的学习习惯不好，认为自身学习能力不强。
因此在教学中难免会出现学生缺乏认真学习的精神;第二，在现实的中职教育环境中，学校一般都很重视学生的技能培养，而忽略了学生的理论知识学习;第三，教材难度不适。
有部分中职学校使用的机械基础教材基本上是本科教材的“压缩”，致使教材的理论内容有一定的难度，内容相对落后，使得实验内容与理论不能有效合理地进行融合;第四，教学方法单调。
因为受到过去教学方式的影响，造成现在很多老师在上机械基础课程的时候，过度地依赖教材，造成教学模式单一。
这样单调的教学模式无法使得老师与学生之间，学生与学生之间进行有效的互动，更难去挖掘学生学习机械的兴趣。
二、提高中职学校机械基础教学实效性的相关对策1.增强学习目的，挖掘学生学习兴趣第一，在学习此课程之前，老师可以组织学生到相关工厂进行参观，并且根据工厂的实物进行一番讲解，去引发学生的思考，加强学生的认知度。
另外，还要非常明确的让学生明白，学习机械基础是后续课程的必备，是学习专业知识的有效前提。
这些专业知识囊括：(1)构件的受力分析、计算方法。
(2)机械工程材料的“牌号、性能”等相关知识。
(3)机械相关零件“性能”及“工作原理”。
(4)机械设备的相关维护知识。
当然，还可以根据学生身边经常可以见到的一些机械进行举例子，让学生能够深入感受到机械基础是与生活息息相关的，进而使得掌握这门课程的重要性。
机械制造基础论文机械制造基础论文————高效模具铣刀应用于模具加工高效模具铣刀应用于模具加工高速加工（HSM）由Salomon发现至今得到了巨大的发展和现代企业的认可，但随着近几年研究的不断深入，人们发现Salomon的高速试验曲线在大部分材料的切削过程中根本无法获得，高速加工应用成功的领域也仅仅局限于铝合金、HRC60以上的预淬钢、石墨电极等几种材料的切削加工。
在刀具材料没有根本性突破前，这种局面难以被打破。
而模具行业往往需要大去除率加工的材料基本是HRC22～38之间的钢材和铸铁。
这些加工一方面要求极大的金属去除率来减少占机时间，另一方面在大悬伸加工时要求低的切削振动。
新型的模具铣刀的设计思路是采用新的技术——高性能切削（HPM）。
一、模具材料的简介为便于对后面高效模具加工刀具介绍的理解，有必要对模具材料及加工方式作一个简单介绍。
(一)模具类型模具主要分为以下几个类型：大型汽车外覆盖件冲压模具、普通塑胶注塑模具、PVC注塑模具、吹塑模具、五金冲压及板金模具、热挤压模具、热锻模具等等。
(二)模具材料每种不同的模具以及同一模具的不同部位所采用的材料有相当大的差别，其加工特性也有很大的区别。
模具材料的种类极为繁多，这里只介绍与本文相关的被加工材料。
1．C45W中碳钢：牌号为S50C~S55C 45钢，香港称为王牌钢，此钢材的硬度为HB170～220，模具有70%～80%的加工采用这种钢材，适用于大多数加工对象。
2．40CrMnMo7预硬塑胶模具钢：硬度HRC28～40，很适合做一些中低价模具的镶件，有些大批量生产的模具模架也采用此钢材，好处是硬度比中碳钢高，变形也比中碳钢稳定，这种钢在塑胶模具上被广泛采用，较为普遍的品牌有718S、718H、738H、NAK80、NAK55等，这种钢材的应用占模具的15%～20%左右，其加工难度大于45钢，主要为型芯和型腔加工。
3．fc250-fc350，fcd500-fcd700：材料中添加了Cu、Ni、Mo 等合金，通过对总碳量、Si、Mn、P、S、Mg等组成元素进行控制，在分子结构上由于晶体易于变形，使之易于马氏体化。
X X 大学本科毕业设计（论文）后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计学生姓名：学生学号：院（系）：年级专业：指导教师：摘要本次设计是对后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
后钢板弹簧吊零件的主要加工表面是平面及孔。
由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。
所以本设计遵循先面后孔的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。
基准选择以后钢板弹簧吊耳大外圆端面作为粗基准，以后钢板弹簧吊耳大外圆端面与两个工艺孔作为精基准。
主要加工工序安排是先以后钢板弹簧吊耳大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。
在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。
整个加工过程均选用组合机床。
关键词后钢板弹簧吊耳，加工工艺，专用夹具ABSTRACTThe design of the plate after spring lug parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Spring plate after hanging parts of the main plane of the surface and pore. By the principle known Processing, the plane guarantee precision machining holes than guarantee the machining precision easy. So the design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. After selecting base plate spring lug large cylindrical face as a rough benchmark, After the leaf spring lug large cylindrical end with two holes as a precision technology benchmarks. main processes arrangements after the first spring plate lug large cylindrical face each other benchmarks machined face, End position to further processing out of holes. In addition to the follow-up processes are individual processes with end-positioning technology and other processing Kong and plane. The entire process of processing machine combinations were selected.Key words The empress steel plate spring coil mourns the ear,Process the craft,Appropriation tongs目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT ................................................................................................................. I I 目录 . (1)1绪论 (1)2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 (3)2.1零件的分析 (3)2.1.1零件的作用 (3)1.1.2零件的工艺分析 (3)2.2工艺过程设计所应采取的相应措施 (4)2.3后钢板弹簧吊耳加工定位基准的选择 (4)2.3.1 确定毛坯的制造形式 (4)2.3.2粗基准的选择 (4)2.3.3精基准的选择 (5)2.4工艺路线的制定 (5)2.4.1 工艺方案一 (5)2.4.2 工艺方案二 (5)2.4.3 工艺方案的比较与分析 (6)2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.6确定切削用量及基本工时（机动时间） (7)2.7时间定额计算及生产安排 (16)2.8本章小结 (18)3 粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 (19)3.1粗铣后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 (19)3.2定位方案的分析和定位基准的选择 (19)3.3定位误差分析 (19)3.4铣削力与夹紧力计算 (20)3.5定向键与对刀装置设计 (21)3.6夹紧装置及夹具体设计 (23)3.7夹具设计及操作的简要说明 (24)3.8本章小结 (24)4 加工30mmφ工艺孔夹具设计 (25)4.1加工30mmφ工艺孔夹具设计 (25)4.2定位方案的分析和定位基准的选择 (25)4.4切削力的计算与夹紧力分析 (26)4.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 (26)4.6夹具精度分析 (28)4.7夹具设计及操作的简要说明 (28)4.8本章小结 (29)5 加工10.5mmφ工艺孔夹具设计 (30)5.1加工10.5mmφ工艺孔夹具设计 (30)5.2定位方案的分析和定位基准的选择 (30)5.3定位元件的设计 (30)5.4定位误差分析 (32)5.5切削力的计算与夹紧力分析 (32)5.6钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 (32)5.7夹具精度分析 (34)5.8夹具设计及操作的简要说明 (34)5.9本章小结 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。
第1章工程材料基础1．1金属材料的结构金属的晶体结构金属材料的各种性能取决于化学成分及其内部各部组织和状态。
分为3中主要晶体结构：体心立方晶体，面心立方晶体和密排立方晶体。
合金的晶体结构合金是指由两种或两种以上的金属元素或金属非金属元素，通过熔化或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。
根据组成合金的各组元之间在结晶是相互作用，合金的晶体木结构大致可归纳为3类：固溶体，金属化合物和机械混合物。
金属的结晶金属的结晶是指金属原子由进程有序状态转变成长程有序状态的过程。
金属的结晶郭过程可以用热分析方法来研究。
过冷度和冷却度有关，冷却速度越大，过冷程度越大，金属液态的实际结晶温度越低。
反之亦然。
1.2工程材料的金属材料的性能（1）强度.强度是指在静载荷作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。
材料的强度越大，材料所能承受的外力就越大。
常见的强度指标有屈服强度和抗拉强度，它们是重要的力学性能指标，是设计，选材和评定材料的重要性能指标之一。
（2）硬度目前，生产中测量硬度常用的方法是压入法，并根据压入的程度来测定硬度值。
此时硬度可定义为材料抵抗表面局部塑性变形的能力。
因此硬度是一个综合的物理量，它与强度指标和塑性指标均有一定的关系。
硬度试验简单易行，有可直接在零件上试验而不破坏零件。
此外，材料的硬度值又与其他的力学性能及工艺能有密切联系。
（3）疲劳机械零件在交变载荷作用下发生的断裂的现象称为疲劳。
疲劳强度是指被测材料抵抗交变载荷的能力。
（4）冲击韧性及其测定材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力被称为冲击韧性。
为评定材料的性能，需在规定条件下进行一次冲击试验。
其中应用最普遍的是一次冲击弯曲试验，或称一次摆锤冲击试验。
（5）断裂韧性材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的能力称为断裂韧性。
它是材料本身的特性。
（6）磨损由于相对摩擦，摩擦表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使接触表面不断发生尺寸变化与重量损失，称为磨损。
引起磨损的原因既有力学作用，也有物理、化学作用，因此磨损使一个复杂的过程。
×××机械工程系本科课程论文课程名称：_______ 机械制造技术基础____专业年级：________ ×××××学号：__________ ×××××学生姓名：______ ×××_________论文题目：____ 高速加工机床的设计与应用___ 成绩：____ _____________指导教师：×××××××年×月××日高速加工机床的设计与应用××（××××机械设计制造及其自动化专业××××级）摘要：本文通过对高速加工机床设计与应用的一些基本知识的介绍，提出了对设计技术方案和加工工艺方法进行综合分析与评估是设计和应用高速加工机床的关键。
关键词：高速加工机床；高速电主轴单元；设计与应用引言高速加工机床是基于现代刀具、材料的发展，为满足航空、航天、汽车和模具等行业的发展需要而在数控铣床、加工中心的基础上发展起来的的高效、高性能加工机床。
因此，它的基本特征不仅是切削速度高（是常规切削速度的5-10倍），进给/ 快移速度快（达40m/min 至180m/min）,加减速大（现多为1g 至2g），而且还包含刀具或工件交换时间短（在数秒至1秒内）以及常常具有多轴联动功能等特点。
1 高速加工机床的优点高速加工机床具有诸多优点，第一，生产率高，材料去除率是常规切削加工机床的3~6倍，从而可大大缩短零件的加工时间和制造周期；第二，切削力比常规速度时少30%~50%和约30%以上的切削热将被切削所带走，所以工件温升和变形少，有利于进行薄壁件的切削和提高加工精度；第三，由于切削速度高，切削过程中产生的强迫振动频率一般远离了机床工艺系统的固有频率，故切削过程更平稳，有利于提高加工表面的质量和刀具寿命，免掉许多费时费工的人工顺序作业；第四，许多机电产品所用的零部件，无论是单件或批量需求的，都可以在相应的高速加工机床上进行多工序复合加工甚至一次装夹实现全部加工。
因此，高速加工机床自20世纪80年代中期出现以来，便受到人们普遍的重视。
随着有关技术，如高速电主轴，直线电机，功能强，性能好的数控伺服系统等的快速发展和日益完善，高速加工机床的生产与应用已变得很普遍。
2 高速加工对机床结构的基本要求和设计原则由于高速加工中的切削速度、进给速度和加速度都大，因此机床的发热量、运动部件的惯量也大，容易导致机床结构过量温升，热变形和产生冲击振动，最终会影响到加工精度、质量乃至机床和刀具的工作寿命和可靠性[1]。
因此，高速加工对机床结构要求，静刚度高、动刚度高和热刚度高，同时，运动部件要轻量化，即要尽量减少传动系统的惯量。
根据这些要求，机床结构设计应采取的原则措施如下：2.1提高结构的静刚度为了提高结构的静刚度，首先是选择弹性模量大的材料；其次是根据受力的性质（拉、压或扭）和条件（力的大小、方向和作用点）选择合理的结构截面形状、尺寸、筋壁布置和机床的总体布局；第三，结构件间的接合面要平整，面积大小要适当，接触点在接合面上的分布要均匀，连接要牢固等；第四，尽量采用箱型和整体型结构。
2.2提高结构的动刚度为了提高结构的动刚度，首先是在保证静刚度的前提下，选择阻尼系数大的材料；其次，通过模型实验或模型分析合理设计和调整结构的质量分布和结构结合面的刚度值，以改变结构系统本身的固有振动频率，使其远离切削过程中所产生的强迫振动频率，避免产生共振的可能性[2]；第三，有意采用能增加附加阻尼的结构设计；第四，直线运动部件的支承导轨面间距离要尽可能宽阔，驱动力的作用线要居中并尽可能靠近运动部件的重心，传动链中应无反向间隙，以保证运动平稳、无反击。
2.3提高结构的热刚度为了提高结构的热刚度，原则上首先应采用热容量大、热胀系数小的材料和热胀系数相近的材料作为结构材料；其次是根据机床上的热源和温度场的分布情况，尽量采用热对称和方便散热或强迫冷却的结构。
2.4减少运动部件的重量和传动系统的惯量为了减少运动部件的重量和传动系统的惯量，第一，选用比重较小的材料，如铝合金和复合材料等，作为运动部件的结构材料；第二，在保证刚度和承载能力的前提下，尽量去除多余的材料；第三，采用直接转动，简化传动系统，缩短传动链，以提高机床的运动品质。
3 高速电主轴单元高速加工的典型应用是以小直径的硬质合金铣刀来对各种材料的模具、模型和铝合金件进行铣削，机床主轴转速是根据现代刀具材料所能达到的经济合理切削速度范围和按此速度及不同的铣刀直径所计算得到的刀具/ 主轴转速来确定。
可见除切削钛或镍合金时，由于刀具所能达到的合理切削速度较低（300m/min 一下），刀具主轴最高转速可在10000r/min 以下外，其他材料的切削所要求的刀具/主轴最高速度都在10000r/min 以上，甚至要求达到50000r/min 至80000r/min。
如此高的主轴转速，采用一般机床用的主传动结构（电机加皮带轮和齿轮转动）方式是不得能实现的，一般都需采用由变频调速电机和机床主轴集成在一起的所谓“电主轴”直接驱动来实现。
电主轴是通过交流变频调速和矢量控制来实现主轴的宽调速的。
它的优点不仅是简化了主转动结构，减少主转动系统的转动惯量，而且降低了功耗，提高了实现更高主轴速度和加减速度的能力，从而也可实现定角度的快速准仃（C 轴控制）功能，这对高速加工机床是十分重要的。
4 高速进给系统高速进给系统是高速加工机床极其重要的组成部分，对它的设计，首先要求能提供高速切削时所要求的高的进给/快已速度和加减速度;其次，是应具有所要求的调速宽度和所具有的跟踪精度；另外，还应有很好承受动、静载荷的能力和刚度，从而保证高速加工应有的效率和质量。
决定高速进给系统上述性能要求的因素主要有三方面：进给运动的传动方式、各轴进给运动间的相互结构联系和数控伺服控制系统。
4.1进给运动的传动方式目前，广为应用的进给运动的传动方式主要有两种：一种是回转伺服电机通过滚珠丝杠的间接传动，另一种是采用直接电机直接驱动。
通过滚珠丝杠间接传动方式的优点是技术成熟，结构相对简单，加速度运动受运动部件载荷变化的影响较小。
但是普通传动油的丝杠滚珠，由于存在惯性大，导程小，又受到临界转速限制等，其所能提供的进给/ 快移速度只有10~20m/min,满足不了高速加工的要求，因此，高速加工用的进给滚珠丝杠普遍采取如下的改进措施。
加大丝杠的导程和增加螺纹的头数，前者为提高丝杠每转的进给量（及进给速度），后者则为弥补丝杠导成增大后所带来的轴向刚度和承载能力的下降。
将实心丝杠改为空心的，这既是为减少丝杠的重量和惯量，一是为便于对丝杠采取通水内冷，以利于提高丝杠转速，提高进给/ 快移速度和加速的能力，减少热影响；改进回珠器和滚道的设计制造质量使滚珠的循环更流畅，摩擦损耗更少；采用滚珠丝杠固定，螺母与联结在移动部件上的伺服电机集成在一起完成旋转和移动，从而避开了丝杠收临界转速的限制等。
4.2各轴进给运动的相互结构联系如同一般加工机床一样，高速加工机床一般都有两个以上，多至五个进给运动轴，这些运动轴之间的相互结构联系，目前存在着串联、并联和混联三种型式。
串联结构是传统机床普遍采用的型式，其特点是各运动轴的布局采用苗卡尔直角坐标系，机床床身、立柱、溜板、工作台/ 转台和主轴箱部件分别通过相应的导轨支承面串联在一起的，各轴运动均可单独的独立进行，由于是串联，各运动部件的重量往往都比较大，且不一致，需特殊调整方可保持各轴加速度特性的一致性；进给系统的结构件不仅受拉、压力，而且受弯、扭力矩的作用，变形复杂，后运动部件受到先运动部件的牵动和速度，加工误差由各轴运动误差线性迭加而成，且受导轨精度的影响等，这些都是串联结构的缺点。
然而由于串联结构较传统，有长期设计、制造和应用的经验，技术较成熟，故迄今仍为大多数高速加工机床所采用。
但串联结构中还有着不同的各运动轴的相互走和配置方式，其所获得的应用效果是不一样的，设计时应以高速加工的特点及其对机床结构设计的要求出发来确定。
并联结构的典型代表是Stewart 平台式的虚拟轴机床。
它的特点是运动部件是一个由伺服电机分别控制的六根可自由伸缩的杆子所至承的动平台，该平台可同时作六个自由度的运功，但没有像串联结构那样的物理上固定的X,Y,Z轴和相应的运动支承导轨，而且任何一轴运动都必须由六根可伸缩杆的协同运动来完成。
一般刀具主轴图就安装在该平台上，工作则固定在机床的机架上，此外就不再有溜板、导轨等支承件了。
与传统串联结构的机床相比，并联结构型式的机床主要有如下优点：①运动部件重量轻，惯量小，更有利于实现讲给运动高得速度和加速度；②刀具主轴头可同时实现五轴联动，结构简单，且主要的六根伸缩杆具有相同的结构和驱动方式，便于模块化、标准化和系列化生产;③伸缩杆的两端分别由球铰和虎克铰链与相关件连接，使杆子只受拉、压力，不受弯扭力作用，刚度高，并易于通过预加载荷来提高整个进给系统的综合刚度；④理论精度高,因为它不像串联结构那样,各轴运动误差有可能被累积和放大,故并联结构的进给运动的综合误差一般不会大于 6 根伸缩杆运动误差的平均值。
并联结构的缺点是:①在同一台机床上,其进给的行程随着各伸缩杆的伸出长度和动平台的位姿角变化而变化,故由行程所决定的可加工空间是非规则形, 不方便应用; ②因受球铰和虎克铰转角的限制,带主轴头的动平台所能倾斜的角度较小(一般只有±40)，从而影响了机床的可加工范围;③运动编程较复杂,而且在任一轴向上的简单直线运动,也要有六根杆的协调伸缩运动才能完成等。
由于有这些问题的存在,并联结构的应用,目前尚不十分广泛,还有待于进一步研究和发展。
混联结构是在一台机床上同时采用有串联和并联结构型式的进给运动的结构联结,通常的做法是:三个移动坐标仍采用并联结构来完成,主轴加工时所需的另外两个转动坐标则由串联到固定工作台上的回转和可倾斜的工作台或由串联到并联结构的动平台上的旋转和摆动主轴头来实现。
但是此时的并联结构的六根伸缩杆改成了三副定长杆,除杆的一端仍通过球铰与动平台相联外,杆的另一端则通过球铰成组地与滑座联结, 滑座由伺服电机控制的滚珠丝杠(或直线电机)驱动在机床导轨上移动,从而改变动平台(主轴头)在三维空间中的位置,即X,Y,Z轴的运动行程。
这样既克服了纯并联结构存在的加工空间不规则和动平台可倾角度过小的缺点, 而且也减少了三套伺服驱动电机和滚珠丝杠, 简化了结构,降低了成本，这应是并联机床结构改进的一个方向。
